Il nuoto dei pesci dipende dall'attrito tra pelle e acqua, da eventuali
correnti contrarie, dalla velocità di spostamento continuo esprimibile,
dalla forma e il peso del corpo più o meno idoneo alla penetrazione dei
fluidi, dalla forma delle pinne e dalla possibilità di effettuare rapidi
scatti o accelerazioni, dai mezzi messi in atto per vincere la forza di
gravità.
Quasi sempre i pesci nuotano con ondulazioni del corpo o
del peduncolo caudale. Alle pinne pari solo in alcuni casi viene
attribuita una valenza idonea al nuoto attraverso una specie di battito
attivo, che a volte porta fuori dall'acqua. Più spesso il volo è, però,
dovuto alla portanza di grandi pettorali, che fanno planare il pesce
anche per centinaia di metri.
La forma del corpo, non disgiunta da quella della coda, influisce
enormemente nel tipo di nuoto. La forma idrodinamica a siluro e una
robusta coda con lobi sviluppati fanno raggiungere ai pesci grandi
nuotatori performance non indifferenti in termini di velocità e
resistenza (il pesce spada, per esempio, supera la velocità di 35 km/h).
Nel nuoto i pesci vengono anche aiutati dalla maggiore densità
dell'acqua, da una struttura interna leggera e dalla presenza di una
vescica natatoria che, adattando il suo volume a qualsiasi
profondità, conferisce idrostaticità.
In relazione al movimento, il nuoto dei pesci si può distinguere in Ondulatrio e Oscillatorio;
se riferito, invece, alla durata si ha un nuoto periodico ed uno temporaneo (scatti improvvisi e brevi, idonei alla caccia o alla fuga). Generalmente, pesci con lo stesso metodo
propulsivo sviluppano forme del corpo simili. A tal proposito si possono distinguere tre forme, in relazione alla specializzazione per avere una
velocità costante di crociera, per potere effettuare rapide accelerazioni e per poter fare manovre complesse.
In effetti fra le varie specie la distinzione tra le forme non è così
netta, tanto che vi sono forme intermedie che possono manifestare più
specializzazioni
Il moto oscillatorio
è dovuto al movimento delle
pinne pettorali, il quale permette un nuoto molto manovrato,
ma un po' lento (tipico il nuoto dei labridi, mentre nei
raiformi il movimento delle pettorali è di tipo ondulatorio)
ed in alcuni casi (balistidi) al movimento delle pinne
dorsale e anale. Ciò non toglie che la maggioranza di questi
pesci non sia in grado di ricorrere al movimento ondulatorio
per effettuare scatti e accelerazioni improvvise.
Particolare è la modalità di nuoto degli locomozione
Ostraciiformi
In questi pesci, caratterizzati da un corpo alquanto rigido
e privo di moto ondulatorio e scarsa efficienza
idrodinamica, la propulsione avviene attraverso
l'oscillazione delle pinne pari. A questa si affianca in
modo ausiliare l'oscillazione orizzontale del peduncolo e
della pinna caudale.
Il nuoto ondulatorio è la modalità propulsiva più importante e coinvolge il corpo e le pinne, anale e caudale.
Le forze propulsive sono generate da un
movimento ondulatorio alternato
rostrale-caudale di contrazione muscolare
miotomale, che interagisce con le proprietà meccaniche dei
tessuti del corpo.
In un ciclo di nuoto ondulatorio le fibre
muscolari rostrali ricevono un impulso dalle fibre caudali
che si propaga come un'onda da miomero a miomero nella
direzione opposta a quella del nuoto.
I piegamenti dei miomeri
avvengono in un complesso di strutture
tridimensionali, tale da permettere alle fibre muscolari
di scorrere
parallelamente al piano orizzontale e mediano.
Per consentire un movimento uniforme, le
fibre sono della stessa lunghezza e si inseriscono sui
miosetti con la stessa angolazione o con angoli che sono
messi in relazione gli uni con gli altri in maniera definita
e funzionale allo scorrimento obliquo rispetto al piano
principale del corpo. Ogni fascio sussidiario,
durante la contrazione, ruota in modo
contrario al contiguo fascio principale e al
suo omologo controlaterale.
L'avanzamento nel nuoto avviene
quando l'onda passa lungo il pesce: ogni segmento (elemento
di propulsione) genera una forza che fa aumentare il
movimento dell'acqua verso la parte posteriore. L'acqua
reagisce a questa forza con un'altra forza di reazione che
si scarica sugli elementi propulsivi, generando così
l'avanzamento del corpo.
Più
rapide sono le contrazione, maggiore sarà la forza
propulsiva, però tra velocità e forza ottimale viene
raggiunto un equilibrio, grazie all'ordinamento delle fibre,
all'habitat e alle modalità di vita.
Questo tipo di nuoto si addice ai grandi nuotatori che
devono sviluppare una velocità costante e che devono
percorrere grandi distanze.
Le varie tipologie di movimenti ondulatori si riferiscono a 4 grandi categorie:
Anguilliformi
Negli anguilliformi la forza che
sposta il pesce in avanti è determinata
da ampie onde che attraversano
in direzione posteriore il corpo e la pinna dorsale.
La maggior parte o tutto il corpo partecipa al movimento
attraverso la formazione, da un lato all’altro, di onde la cui ampiezza aumenta in direzione
della coda; variando la direzione del
movimento ondulatorio, sono in grado anche di nuotare
all'indietro.
Il corpo di questi pesci è lungo e
sottile e la pinna caudale è tipicamente arrotondata o manca
del tutto. Il loro
nuoto si addice ad specie bentoniche che hanno necessità di
spostarsi in ambienti complessi
Subcarangiformi
I movimenti del corpo sono simili a quelli degli anguilliformi,
con la differenza che l'ampiezza delle onde
attraversanti il corpo sono sempre più ridotte in ampiezza
andando in direzione della coda. Anche la parte di corpo che
partecipa all'ondulazione è più ridotta.
Carangiformi
Le ondulazione del corpo sono limitate al
terzo posteriore e la maggiore spinta viene prodotta dal
peduncolo caudale, con l'effetto di sviluppare una maggiore
velocità, che va però a scapito di una minore capacità di
girare e di accelerare. Un peduncolo caudale sottile e una
concentrazione della massa del corpo nella parte anteriore
rendono più efficiente il nuoto e limitano l'effetto di un
rinculo posteriore.
Tunniformi
Il ruolo fondamentale del nuoto lo svolge il
peduncolo caudale e la pinna caudale, grazie alla loro
rigidità e forma alta e semilunata. Anche la distribuzione
della massa corporea, la forma idrodinamica a siluro, pinne
pari reclinabili, pinne dorsali alloggiate in depressioni,
vescica natatoria ridotta e temperatura corporea più alta
dell'ambiente esterno favoriscono un nuoto da crociera
veloce e privo di oscillazioni laterali e con basso
dispendio di energia.
Fonti:
IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING, VOL. 24, NO. 2, APRIL 1999 237
Review of Fish Swimming Modes for Aquatic Locomotion -
Michael Sfakiotakis, David M. Lane, and J. Bruce C. Davies
